JP2004053412A - Semiconductor integrated circuit test system - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、半導体集積回路試験装置に関し、特に、汎用テスタを用いて半導体集積回路の電気的特性を検査する半導体集積回路試験装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、半導体集積回路(IC)の電気的特性を検査するにあたっては、一般に、図6に示す構成からなるIC試験装置を用いて行なわれていた。
【0003】
図6は、従来のIC試験装置を機能的に説明する機能ブロック図である。
図6を参照して、汎用テスタ3は、測定用端子30を被測定IC1が搭載されたパフォーマンスボード2上の入力端子20および出力端子21に、例えばケーブル等を介して接続することにより、被測定IC1に接続される。
【0004】
この構成において、汎用テスタ3から出力されたテスト信号は、入力端子20を介して被測定IC1内部に入力される。さらにテスタ3は、被測定IC1がテスト信号に応答して出力する出力信号を出力端子21を介して受け取って、被測定IC1の電気的特性を検査することができる。
【0005】
図7は、IC試験において汎用されているテスタの一例の構成を説明する概略ブロック図である。
【0006】
図7を参照して、制御回路8の指示によりパターン生成回路9で生成されたテストパターンは、複数の入出力切り替え回路11を経て、対応する測定用端子30からテスタ3外部に出力される。出力されたテストパターンは、パフォーマンスボード2上の入出力端子22(図6の入力端子20に相当)を介して被測定IC1に入力される。
【0007】
続いて、被測定IC1の出力信号は、パフォーマンスボード2上の入出力端子22(図6の出力端子21に相当)より出力される。出力信号は、さらに、テスタ3の測定用端子30を介してテスタ3内部に入力され、対応する入出力切り替え回路11を通過した後にコンパレータ10に入力される。コンパレータ10は、パターン生成回路9から送られた期待値と、被測定IC1の出力信号との比較を行ない、判定結果を制御回路8に出力する。
【0008】
さらに、汎用テスタ3は、位相の異なる各種のクロック信号を生成するクロック生成回路12を含み、生成したクロック信号を、必要に応じて測定用端子30群を介して外部に供給することができる。
【0009】
ここで、テスタ3はm個(mは2以上の自然数)の測定用端子30を具備しており、各試験において必要とされるn個(nは自然数)の端子30を選択して対応するパフォーマンスボード2上の入出力端子22に接続することにより試験が行なわれる。
【0010】
このように、汎用テスタ3を用いたIC試験では、異なる仕様の被測定IC1においても、テスタ3の測定端子30を、パフォーマンスボード2上の対応する入出力端子22に変更して接続することで、テスタ3自体の仕様を変更することなく、試験を行なうことが可能であった。
【0011】
しかしながら、一方では、単にテスタ3の複数の測定用端子30のうちで選択される端子の変更を行なうだけであるために、テスタ3の有する入力負荷が大きいことから、被測定IC1の出力遅延が増大し、動作周波数が低下するというデメリットが生じていた。
【0012】
また、近年、マイクロプロセッサの高速化に伴い、ICにおいても高速化が急速に進んでいるが、従来のテスタは依然として動作周波数が低いために、被測定ICの実使用速度に対応した試験を行なうことが困難であった。
【0013】
かかる問題点を解決すべく、従来、例えば特開平8−248097号公報に記載のIC試験装置が提案されている。
【0014】
図8は、従来のIC試験装置の一例において、動作速度の維持に関する部分を抽出して、その構成を説明する回路図である。
【0015】
なお、図8に示すIC試験装置100の構成は、被測定IC(図示せず)の出力する高速パルスデータのパルス幅(例えば2nS)に対して、低速パルスデータのパルス幅が約4倍(8nS)の場合を仮定したものである。
【0016】
図8を参照して、図示しない被測定ICの有する複数の出力端子40a〜40dのうち、例えば、出力端子40aは、1組のアナログコンパレータ41aHおよび41aLに接続される。
【0017】
アナログコンパレータ41aHは、出力端子40aの出力するアナログ信号を第1の基準電圧VOHと比較して、比較結果であるデジタル信号を出力する。
【0018】
一方、アナログコンパレータ41aLは、出力端子40aの出力するアナログ信号を第2の基準電圧VOLと比較して、比較結果であるデジタル信号を出力する。
【0019】
同様に、出力端子40bは、1組のアナログコンパレータ41bHおよび41bLに接続される。アナログコンパレータ41bHは、出力端子40bの出力するアナログ信号を第1の基準電圧VOHと比較して、比較結果であるデジタル信号を出力する。一方、アナログコンパレータ41bLは、出力端子40bの出力するアナログ信号を第2の基準電圧VOLと比較して、比較結果であるデジタル信号を出力する。
【0020】
また、出力端子40cは、1組のアナログコンパレータ41cHおよび41cLに接続される。アナログコンパレータ41cHは、出力端子40cの出力するアナログ信号を第1の基準電圧VOHと比較して、比較結果であるデジタル信号を出力する。一方、アナログコンパレータ41cLは、出力端子40cの出力するアナログ信号を第2の基準電圧VOLと比較して、比較結果であるデジタル信号を出力する。
【0021】
また、出力端子40dは、1組のアナログコンパレータ41dHおよび41dLに接続される。アナログコンパレータ41dHは、出力端子40dの出力するアナログ信号を第1の基準電圧VOHと比較して、比較結果であるデジタル信号を出力する。アナログコンパレータ41dLは、出力端子40dの出力するアナログ信号を第2の基準電圧VOLと比較して、比較結果であるデジタル信号を出力する。
【0022】
次に、各アナログコンパレータから出力されたデジタル信号は、モード選択手段50に入力される。モード選択手段50は、図8に示すように、被測定IC(図示せず)の4個の出力端子40a〜40dにつき1個設けられている。したがって、IC試験装置100内には、図8に示すモード選択手段50が、4個の出力端子を一単位として複数個設けられることとなる。
【0023】
図8に示す1個のモード選択手段50は、D型フリップフロップ回路42a〜42dと、D型フリップフロップ回路43a〜43dと、セレクタ44a〜44dと、セレクタ45a〜45dとで構成される。例えば、アナログコンパレータ41aHの出力端子は、セレクタ44aの端子Aに接続されるとともに、4個のD型フリップフロップ回路42a〜42dのD端子に接続される。さらに、4個のD型フリップフロップ回路42a〜42dの出力端子は、セレクタ44a〜44dの端子Bにそれぞれ接続される。
【0024】
ここで、図示しない被測定ICが出力端子40aより低速のパルスデータ(パルス幅が約8nS)を出力する場合は、モード選択信号MSをセレクタ44aの選択端子SELに入力することにより低速モードが選択される。これにより、アナログコンパレータ41aHの出力するデジタル信号は、セレクタ44aの端子Aに入力されて、そのままケーブル46aを通過し、判定回路47aのH(論理ハイ)端子またはL(論理ロー)端子に入力される。さらに、判定回路47aにおいて、HレベルおよびLレベルの2つの状態の間で変化する期待値データPaに応じて、H端子またはL端子のいずれかの入力信号が選択され、負論理の3入力アンド回路48aの第1の負論理端子に入力される。
【0025】
一方、被測定ICが高速パルスデータ(パルス幅が約2nS)を出力する場合は、モード選択信号MSをセレクタ44aの選択端子SELに入力することにより、高速モードが選択される。高速モード時においては、アナログコンパレータ41aHから出力された高速のデジタル信号は、4組のD型フリップフロップ回路42a〜42dのD端子に並列して入力される。
【0026】
ここで、D型フリップフロップ回路42a〜42dのそれぞれのCK端子には、デジタル信号のパルス幅の整数倍だけ位相の異なる4個のクロック信号Ca〜Cdが入力される。これにより、アナログコンパレータ41aHの出力するパルス幅が2nSのデジタル信号は、位相の異なるクロック信号Ca〜Cdのそれぞれに同期することで、パルス幅の整数倍だけ位相の異なり、かつパルス幅が8nsの4個のデジタル信号に分配される。
【0027】
さらに、パルス幅が4倍に伸長された4個のデジタル信号は、対応するセレクタ44a〜44dの端子Bを介してケーブル46a〜46dを通過し、判定回路47a〜47dのH端子に並列して入力される。
【0028】
アナログコンパレータ41aLから出力されるデジタル信号も、同様に、4個のD型フリップフロップ回路43a〜43dに並列入力されると、クロック信号Ca〜Cdに同期して、パルス幅の整数倍だけ位相の異なり、かつパルス幅が8nSの4個のデジタル信号に分配され、ケーブル46a〜46dを介して判定回路47a〜47dのL端子に並列して入力される。
【0029】
続いて、判定回路47a〜47dにおいて、それぞれの期待値Pa〜Pdに基づき、H端子またはL端子の出力が選択的に3入力アンド回路48a〜48dの第1の負論理入力端子に入力される。
【0030】
最後に、4個に分配されたデジタル信号は、互いにパルス幅の整数倍だけ位相が異なることから、3入力アンド回路48a〜48dの第2の負論理入力端子には、パルス幅の整数倍だけ位相の異なる判定タイミング信号T1〜T4が入力され、各タイミング信号に応じた判定結果FDa〜FDdが出力される。
【0031】
以上のように、従来のIC試験装置においては、高速パルスデータは、そのパルス幅の整数倍だけ位相の異なる複数のクロック信号により、パルス幅が伸張された複数の信号に分配されて、信号毎に用意された判定回路に供給されることから、高速パルスを出力する被測定ICであっても実動作速度において試験することが可能となる。
【0032】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のIC試験装置では、例えば、図8に示すように、4個に分配されたパルスデータは互いに位相が異なることから、パルスデータ毎に異なる判定タイミング信号T1〜T4で判定する必要が生じる。したがって、IC試験装置は、分配されたパルスデータに相当する数の判定タイミング信号を設定しなければならない。このため、設定可能な判定タイミング信号の数に限界がある汎用テスタには対応できないという問題があった。
【0033】
また、IC試験装置の入力負荷は依然として大きいことから、出力遅延による動作周波数の低下は改善されていない。
【0034】
それゆえ、この発明の目的は、汎用テスタを用いて、高速動作するICについて、その動作周波数を低減させることなく、実動作速度にて試験を行なうことが可能なIC試験装置を提供することにある。
【0035】
【課題を解決するための手段】
この発明は、被測定半導体集積回路の電気的特性を汎用テスタを用いて検査するための半導体集積回路試験装置であって、被測定半導体集積回路に汎用テスタで発生したテスト信号を入力するためのテスト信号入力手段と、テスト信号に応答して被測定半導体集積回路から出力される出力信号のビット幅を拡張し、かつ同一タイミングで汎用テスタに入力するためのビット幅拡張手段とを備える。
【0036】
好ましくは、所定の位相の基本クロック信号を出力信号の周期分ずつ段階的に遅延させて得られるm(mは2以上の自然数)相のサンプリングクロック信号と、m相のサンプリングクロック信号のうち第1相目のサンプリングクロック信号に対して、出力信号の周期内で位相の異なる単相のサンプリングクロック信号とをビット幅拡張手段に供給するサンプリングクロック信号供給手段を備える。
【0037】
好ましくは、ビット幅拡張手段は、n(nは自然数)ビットのビット幅を有する出力信号を、m相のサンプリングクロック信号に同期して、ビット幅がnビットであり、かつ周期がm倍に拡張されたm個の信号に分配し、ビット幅nビットからなるm個の信号を単相のサンプリングクロック信号に同期して、同一タイミングで汎用テスタに入力する。
【0038】
好ましくは、サンプリングクロック信号供給手段は、汎用テスタあるいは被測定半導体集積回路で発生したサンプリングクロック信号を入力するためのサンプリングクロック信号入力手段を含む。
【0039】
この発明の別の局面によれば、サンプリングクロック信号供給手段は、汎用テスタで発生した基本クロック信号を入力するためのクロック信号入力手段と、基本クロック信号に基づいてサンプリングクロック信号を生成するサンプリングクロック生成手段とを備える。
【0040】
したがって、この発明によれば、動作周波数の低い汎用テスタにおいても、高速動作する半導体集積回路を、その動作周波数を低減させることなく、実動作速度にて試験を行なうことが可能となる。
【0041】
【発明の実施の形態】
[実施の形態1]
図1は、この発明の実施の形態1におけるIC試験装置の構成を示す回路図である。
【0042】
図1を参照して、実施の形態1のIC試験装置は、図6に示す従来のIC試験装置に対して、被測定IC1の図示しないテスタピンとパフォーマンスボード2上の出力端子21との間にワイドビット化回路4を備える点で相違しており、共通する部分については、説明を繰り返さない。
【0043】
この構成において、被測定IC1が入力されたテスト信号に応答して出力する出力信号DIは、図示しないテスタピンを介してワイドビット化回路4に入力されると、ビット幅が拡張された出力信号となって、パフォーマンスボード2上の出力端子21より出力され、測定用端子30を介して、汎用テスタ3内部に入力される。
【0044】
今回は、被測定IC1のビット幅n(nは自然数)ビットの出力信号DIが、ワイドビット化回路4においてビット幅がnビットの4個の出力信号DO0〜DO3に分配されて、合計のビット幅が4nビットに拡張された出力信号として汎用テスタ3の測定用端子30に入力される場合を例として説明する。
【0045】
図2は、この発明の実施の形態1のIC試験装置におけるワイドビット化回路4の構成を示す回路図である。
【0046】
図2を参照して、ワイドビット化回路4は、入力バッファ回路7と、入力バッファ回路に並列接続された4個のnビットエッジトリガフリップフロップ回路5a〜5dと、各nビットエッジトリガフリップフロップ回路の後段に直列接続された、合計4個のnビットエッジトリガフリップフロップ回路6a〜6dとで構成される。
【0047】
この構成において、被測定IC1の出力信号DIは、入力バッファ回路7を介して、前段のnビットエッジトリガフリップフロップ回路5a〜5dのそれぞれのD端子に並列して入力される。
【0048】
nビットエッジトリガフリップフロップ回路5a〜5dのCK端子には、サンプリングクロック信号A〜Dが入力される。これにより、nビットエッジトリガフリップフロップ回路5a〜5dのQ端子からは、それぞれのサンプリングクロック信号に同期した信号DO0’〜DO3’が出力されることとなる。
【0049】
ここで、サンプリングクロック信号A〜Dは、図7に示す汎用テスタ3内部のクロック生成回路12において、所定の位相の基本クロック信号を出力信号DIの周期Tずつ段階的に遅延させて生成された信号であり、汎用テスタ3の外部端子30を介して出力され、パフォーマンスボード2上の入力端子20を介してワイドビット化回路4内のnビットエッジトリガフリップフロップ回路5a〜5dの各CK端子に供給される。
【0050】
次に、出力信号DO0’〜DO3’は、それぞれ後段のnビットエッジトリガフリップフロップ回路6a〜6dに入力される。このとき、nビットエッジトリガフリップフロップ回路6a〜6dの各CK端子には、単相のサンプリングクロック信号Eが汎用テスタ3より供給される。
【0051】
ここで、サンプリングクロック信号Eは、サンプリングクロック信号Aとは出力信号DIの周期T内で位相の異なる信号であり、汎用テスタ3内部のクロック生成回路12にて生成出力される。
【0052】
この結果、出力信号DO0’〜DO3’は、サンプリングクロック信号Eに同期し、nビットエッジトリガフリップフロップ回路6a〜6dのそれぞれのQ端子より位相の揃った出力信号DO0〜DO3が出力される。
【0053】
最後に、出力信号DO0〜DO3は、パフォーマンスボード2上の出力端子21を介して出力され、さらに測定端子30を介して同一のタイミングで汎用テスタ3の測定用端子30に入力される。続いて、出力信号DO0〜DO3は、図7に示すように、入出力切り替え回路11を経てコンパレータ10に入力され、被測定IC1の電気的特性が検査される。
【0054】
図3は、この発明の実施の形態1のIC試験装置における出力信号の動作を説明する動作波形図である。
【0055】
図3を参照して、出力信号DI、サンプリングクロック信号A〜D、nビットエッジトリガフリップフロップ回路5a〜5d通過後の出力信号DO0’〜DO3’、サンプリングクロック信号Eおよびnビットエッジトリガフリップフロップ回路6a〜6dの出力信号DO0〜DO3の動作波形を示す。
【0056】
最初に、被測定IC1が出力する出力信号DIは、ビット幅がnビットであり、かつ周期Tの信号である。
【0057】
サンプリングクロック信号A〜Dは、サンプリングクロック信号Aに対して、出力信号DIの周期Tだけ段階的に遅延させて生成した、周期4Tのクロック信号である。
【0058】
また、サンプリングクロック信号Eは、サンプリングクロック信号Aとは周期T内で位相の異なる周期4Tのクロック信号である。
【0059】
図3に示すように、出力信号DIは、nビットエッジトリガフリップフロップ回路5a〜5dに入力されると、サンプリングクロック信号A〜Dに同期して、周期Tずつ段階的に遅延した出力信号DO0’〜DO3’に分配される。
【0060】
ここで、出力信号DO0’〜DO3’は、出力信号DIと比較して、ビット幅がnビットであり、かつ周期がTから4Tに拡張される。したがって、出力信号DO0’〜DO3’の動作周波数は、出力信号DIの動作周波数の4分の1に低減される。
【0061】
次に、出力信号DO0’〜DO3’は、後段のnビットエッジトリガフリップフロップ回路6a〜6dのD端子に並列して入力されると、それぞれサンプリングクロック信号Eに同期し、位相の揃ったビット幅がnビットの出力信号DO0〜DO3として、nビットエッジトリガフリップフロップ回路6a〜6dのQ端子より同一のタイミングで出力される。
【0062】
さらに、出力信号DO0〜DO3は、合計のビット幅が4nビットであり、かつ周期が4倍に拡張された出力信号として、パフォーマンスボード2上の出力端子21より出力される。したがって、汎用テスタ3の測定用端子30には、ビット幅が4nビットであり、かつ周期4Tの出力信号DO0〜DO3が同一のタイミングで入力されることとなる。
【0063】
なお、汎用テスタ3は、図7にて述べたように、複数の測定用端子30を有しているため、試験に使用されている端子以外の端子を用れば、同一のタイミングで入力された出力信号DO0〜DO3の電気的特性を検査することが可能である。
【0064】
また、実施の形態1のワイドビット化回路は、nビットエッジトリガフリップフロップ回路で構成されているが、レベルセンスラッチ回路に置き換えても同様の効果を得ることができる。
【0065】
したがって、この発明の実施の形態1によれば、被測定ICの出力信号は、ビット幅がnビットから4nビットに拡張されると同時に動作周波数は4分の1に低減されることから、被測定ICよりも動作周波数の低い汎用テスタにおいても、被測定ICを実動作速度で試験することが可能となる。
【0066】
また、ビット幅が4nビットに拡張された出力信号を同一のタイミングでテスタに入力することから、複数の判定タイミング信号を必要とせず、設定可能な判定タイミング数に制限のある汎用テスタにおいても試験を行なうことが可能である。
【0067】
さらに、ワイドビット化回路を被測定ICと同じパフォーマンスボード上に設置することにより、従来の汎用テスタに直結する場合の配線長を短縮することができるため、ケーブルの有する寄生容量が軽減される。これにより、ワイドビット化回路の入力負荷は、汎用テスタの入力負荷よりも小さくなるため、被測定ICの動作周波数の低下を防ぐことができる。
【0068】
なお、実施の形態1では、出力信号のビット幅を4倍に拡張する場合について説明したが、生成するサンプリングクロック信号の数に応じて所望の倍数に拡張することができる。
【0069】
[実施の形態2]
図4は、この発明の実施の形態2のIC試験装置を機能的に説明する機能ブロック図である。
【0070】
図4に示す構成において、実施の形態2の半導体試験装置は、実施の形態1の半導体装置に対して、サンプリングクロック信号A〜Eを被測定IC1にて生成してワイドビット化回路4に供給する点で相違し、共通する部分については説明を繰り返さない。
【0071】
この場合、サンプリングクロック信号A〜Dは、被測定IC1の発生するクロック信号に基づき、段階的に周期Tずつ遅延させて生成される。また、サンプリングクロック信号Eは、サンプリングクロック信号Aを周期T内で位相をずらすことにより生成される。
【0072】
したがって、この発明の実施の形態2によれば、汎用テスタにおいてサンプリングクロック信号出力のために用いていた測定用端子を新たに有効とすることができ、ワイドビット化により増加した出力信号に対しても汎用テスタにて同時に処理することが可能となる。
【0073】
[実施の形態3]
図5は、この発明の実施の形態3のIC試験装置を機能的に説明する機能ブロック図である。
【0074】
図5に示す構成において、実施の形態3の半導体試験装置は、実施の形態1の半導体装置に対して、サンプリングクロック信号A〜Eをパフォーマンスボード2上に設置されたクロック生成回路12にて生成してワイドビット化回路4に供給する点で相違し、共通する部分については説明を繰り返さない。
【0075】
この構成において、汎用テスタ3が発生する基本クロック信号は、パフォーマンスボード2上のクロック生成回路12に送られ、基本クロック信号を段階的に周期Tずつ遅延させてサンプリングクロック信号A〜Dが生成される。また、サンプリングクロック信号Eは、サンプリングクロック信号Aを周期T内で位相をずらすことにより生成される。
【0076】
さらに、クロック生成回路12は、生成したサンプリングクロック信号A〜Eをワイドビット化回路4に供給する。
【0077】
したがって、この発明の実施の形態3によれば、汎用テスタにおいてサンプリングクロック信号出力のために用いていた測定用端子を新たに有効とすることができ、ワイドビット化により増加した出力信号に対しても汎用テスタにて同時に処理することが可能となる。
【0078】
なお、今回開示した上記実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。
【0079】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、被測定ICが搭載されたパフォーマンスボード上にワイドビット化回路を設けることにより、被測定ICの出力信号のビット幅が拡張されるとともに動作周波数は低減されることから、動作周波数の低い汎用テスタにおいても、高速で動作する被測定ICを動作周波数を落とすことなく、実動作速度で試験することが可能となる。
【0080】
また、ビット幅が拡張された出力信号をさらに単相のサンプリングクロック信号に同期し、同一のタイミングでテスタに入力することから、複数の判定タイミング信号を必要とせず、設定可能な判定タイミング信号の数に制限のある汎用テスタにおいても試験を行なうことが可能である。
【0081】
さらに、ワイドビット化回路の入力負荷は、汎用テスタの入力負荷よりも小さくなるため、被測定ICの動作周波数の低下を防ぐことができる。
【0082】
また、サンプリングクロック信号を被測定ICにおいて発生させてワイドビット化回路に供給することにより、汎用テスタにおいてサンプリングクロック信号出力のために用いていた測定用端子を新たに有効とすることができ、ワイドビット化により増加した出力信号に対しても汎用テスタにて同時に処理することが可能となる。
【0083】
また、サンプリングクロック信号をパフォーマンスボード上に設置したクロック生成回路において生成し、ワイドビット化回路に供給することによっても、汎用テスタにおいてサンプリングクロック信号出力のために用いていた測定用端子を新たに有効とすることができ、ワイドビット化により増加した出力信号に対しても汎用テスタにて同時に処理することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の形態1におけるIC試験装置の構成を示す回路図である。
【図2】この発明の実施の形態1のIC試験装置におけるワイドビット化回路の構成を示す回路図である。
【図3】この発明の実施の形態1のIC試験装置における出力信号の動作波形図である。
【図4】この発明の実施の形態2のIC試験装置を機能的に説明する機能ブロック図である。
【図5】この発明の実施の形態3のIC試験装置を機能的に説明する機能ブロック図である。
【図6】従来のIC試験装置を機能的に説明する機能ブロック図である。
【図7】IC試験において汎用されているテスタの一例の構成を説明する概略ブロック図である。
【図8】従来のIC試験装置の一例における動作速度の維持に関する部分を抽出して、その構成を説明する回路図である。
【符号の説明】
1 被測定IC、2 パフォーマンスボード、3 汎用テスタ、4 ワイドビット化回路、5a,5b,5c,5d nビットエッジトリガフリップフロップ回路、6a,6b,6c,6d nビットエッジトリガフリップフロップ回路、7 入力バッファ、8 制御回路、9 パターン生成回路、10 コンパレータ、11 入出力切り替え回路、12 クロック生成回路、20 入力端子、21出力端子、22 入出力端子、30 測定用端子、40a,40b,40c,40d 出力端子、41aH,41bH,41cH,41dH,41aL,41bL,41cL,41dL アナログコンパレータ、42a,42b,42c,42d,43a,43b,43c,43d D型フリップフロップ回路、44a,44b,44c,44d,45a,45b,45c,45d セレクタ、46a,46b,46c,46d ケーブル、47a,47b,47c,47d 判定回路、48a,48b,48c,48d 3入力アンド回路、100 IC試験装置。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a semiconductor integrated circuit test apparatus, and more particularly, to a semiconductor integrated circuit test apparatus for inspecting electrical characteristics of a semiconductor integrated circuit using a general-purpose tester.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, inspection of electrical characteristics of a semiconductor integrated circuit (IC) has generally been performed using an IC test apparatus having the configuration shown in FIG.
[0003]
FIG. 6 is a functional block diagram functionally illustrating a conventional IC test apparatus.
Referring to FIG. 6, general-
[0004]
In this configuration, the test signal output from the general-
[0005]
FIG. 7 is a schematic block diagram illustrating an example of a configuration of a tester that is widely used in an IC test.
[0006]
Referring to FIG. 7, a test pattern generated by
[0007]
Subsequently, the output signal of the IC under
[0008]
Furthermore, the general-
[0009]
Here, the
[0010]
As described above, in the IC test using the general-
[0011]
However, on the other hand, since only the terminal selected from among the plurality of
[0012]
In recent years, with the speeding up of microprocessors, the speeding up of ICs has also been rapidly increasing. However, since the operating frequency of the conventional tester is still low, a test corresponding to the actual use speed of the IC under test is performed. It was difficult.
[0013]
In order to solve such a problem, an IC test apparatus described in, for example, JP-A-8-248097 has been proposed.
[0014]
FIG. 8 is a circuit diagram illustrating a configuration of an example of a conventional IC test apparatus, in which a portion related to maintenance of the operation speed is extracted and the configuration thereof is described.
[0015]
The configuration of the
[0016]
Referring to FIG. 8, among a plurality of
[0017]
The analog comparator 41aH compares the analog signal output from the
[0018]
On the other hand, the analog comparator 41aL compares the analog signal output from the
[0019]
Similarly, the
[0020]
The
[0021]
The
[0022]
Next, the digital signal output from each analog comparator is input to mode selection means 50. As shown in FIG. 8, one mode selection means 50 is provided for each of the four
[0023]
One mode selection means 50 shown in FIG. 8 includes D-type flip-
[0024]
Here, when the IC to be measured (not shown) outputs low-speed pulse data (pulse width: about 8 nS) from the
[0025]
On the other hand, when the measured IC outputs high-speed pulse data (pulse width is about 2 nS), the high-speed mode is selected by inputting the mode selection signal MS to the selection terminal SEL of the
[0026]
Here, four clock signals Ca to Cd having phases different by an integral multiple of the pulse width of the digital signal are input to the CK terminals of the D-type flip-
[0027]
Further, the four digital signals whose pulse widths have been quadrupled extend through the cables 46a to 46d via the terminals B of the
[0028]
Similarly, when the digital signal output from the analog comparator 41aL is input in parallel to the four D-type flip-
[0029]
Subsequently, in the
[0030]
Finally, since the four digital signals are different in phase from each other by an integral multiple of the pulse width, the second negative logic input terminals of the three-input AND
[0031]
As described above, in the conventional IC test apparatus, high-speed pulse data is distributed to a plurality of signals whose pulse widths are expanded by a plurality of clock signals having phases different by an integral multiple of the pulse width, and Is supplied to the determination circuit prepared in the above, it is possible to test even the IC under test that outputs a high-speed pulse at the actual operating speed.
[0032]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional IC test apparatus, for example, as shown in FIG. 8, since the pulse data divided into four have different phases, it is necessary to make a determination with different determination timing signals T1 to T4 for each pulse data. Occurs. Therefore, the IC test apparatus must set the number of determination timing signals corresponding to the distributed pulse data. For this reason, there is a problem that it cannot be applied to a general-purpose tester in which the number of settable determination timing signals is limited.
[0033]
Further, since the input load of the IC test apparatus is still large, the reduction of the operating frequency due to the output delay has not been improved.
[0034]
SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide an IC test apparatus capable of testing an IC that operates at high speed using a general-purpose tester at an actual operation speed without reducing the operation frequency. is there.
[0035]
[Means for Solving the Problems]
The present invention relates to a semiconductor integrated circuit test apparatus for inspecting an electrical characteristic of a semiconductor integrated circuit under test using a general-purpose tester, and for inputting a test signal generated by the general-purpose tester to the semiconductor integrated circuit under test. Test signal input means; and bit width expansion means for expanding the bit width of an output signal output from the semiconductor integrated circuit under test in response to the test signal and inputting the same to the general-purpose tester at the same timing.
[0036]
Preferably, an m (m is a natural number of 2 or more) phase sampling clock signal obtained by delaying the basic clock signal of a predetermined phase stepwise by the period of the output signal, and a sampling clock signal of the m phase. Sampling clock signal supply means for supplying a single-phase sampling clock signal having a different phase within the period of the output signal to the first phase sampling clock signal to the bit width extending means.
[0037]
Preferably, the bit width expanding means converts the output signal having a bit width of n (n is a natural number) bits to an n-bit sampling clock signal in synchronism with the m-phase sampling clock signal and to increase the cycle by m times. The signal is distributed to the expanded m signals, and the m signals having the bit width of n bits are input to the general-purpose tester at the same timing in synchronization with the single-phase sampling clock signal.
[0038]
Preferably, the sampling clock signal supply means includes a sampling clock signal input means for inputting a sampling clock signal generated by a general-purpose tester or a semiconductor integrated circuit to be measured.
[0039]
According to another aspect of the present invention, the sampling clock signal supply means includes: a clock signal input means for inputting a basic clock signal generated by a general-purpose tester; and a sampling clock signal for generating a sampling clock signal based on the basic clock signal. Generating means.
[0040]
Therefore, according to the present invention, even a general-purpose tester having a low operating frequency can test a semiconductor integrated circuit that operates at a high speed at an actual operating speed without reducing the operating frequency.
[0041]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
[Embodiment 1]
FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of an IC test apparatus according to
[0042]
Referring to FIG. 1, the IC test apparatus according to the first embodiment differs from the conventional IC test apparatus shown in FIG. 6 in that a tester pin (not shown) of
[0043]
In this configuration, when the output signal DI output from the IC under
[0044]
In this case, the output signal DI having a bit width of n (n is a natural number) of the
[0045]
FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration of the wide-
[0046]
Referring to FIG. 2, wide-
[0047]
In this configuration, the output signal DI of the IC under
[0048]
The sampling clock signals A to D are input to the CK terminals of the n-bit edge trigger flip-
[0049]
Here, the sampling clock signals A to D are generated in the
[0050]
Next, the output signals DO0 'to DO3' are input to the subsequent n-bit edge trigger flip-
[0051]
Here, the sampling clock signal E is a signal having a phase different from that of the sampling clock signal A within the period T of the output signal DI, and is generated and output by the
[0052]
As a result, the output signals DO0 'to DO3' are synchronized with the sampling clock signal E, and output signals DO0 to DO3 having the same phase are output from the respective Q terminals of the n-bit edge trigger flip-
[0053]
Finally, the output signals DO0 to DO3 are output via the
[0054]
FIG. 3 is an operation waveform diagram illustrating an operation of an output signal in the IC test apparatus according to the first embodiment of the present invention.
[0055]
Referring to FIG. 3, output signal DI, sampling clock signals A to D, output signals DO0 'to DO3' after passing through n-bit edge trigger flip-
[0056]
First, the output signal DI output from the IC under
[0057]
The sampling clock signals A to D are clock signals having a period of 4T generated by delaying the sampling clock signal A stepwise by the period T of the output signal DI.
[0058]
The sampling clock signal E is a clock signal having a period 4T different in phase from the sampling clock signal A within a period T.
[0059]
As shown in FIG. 3, when the output signal DI is input to the n-bit edge trigger flip-
[0060]
Here, the output signals DO0 'to DO3' have a bit width of n bits and a period extended from T to 4T as compared with the output signal DI. Therefore, the operating frequencies of the output signals DO0 'to DO3' are reduced to a quarter of the operating frequency of the output signal DI.
[0061]
Next, when the output signals DO0 'to DO3' are input in parallel to the D terminals of the subsequent n-bit edge trigger flip-
[0062]
Further, the output signals DO0 to DO3 have a total bit width of 4n bits and are output from the
[0063]
Since the general-
[0064]
Further, the wide-bit conversion circuit according to the first embodiment is constituted by an n-bit edge trigger flip-flop circuit, but the same effect can be obtained by replacing the circuit with a level sense latch circuit.
[0065]
Therefore, according to the first embodiment of the present invention, the output signal of the IC under test has the bit width expanded from n bits to 4n bits, and at the same time the operating frequency is reduced by a factor of four. Even a general-purpose tester having an operation frequency lower than that of the measurement IC can test the IC to be measured at the actual operation speed.
[0066]
In addition, since the output signal whose bit width is expanded to 4n bits is input to the tester at the same timing, a test can be performed on a general-purpose tester which does not require a plurality of determination timing signals and has a limited number of settable determination timings. It is possible to perform
[0067]
Further, by installing the wide-bit circuit on the same performance board as the IC to be measured, the wiring length when directly connecting to a conventional general-purpose tester can be shortened, so that the parasitic capacitance of the cable is reduced. As a result, the input load of the wide-bit circuit is smaller than the input load of the general-purpose tester, so that it is possible to prevent the operating frequency of the IC under test from lowering.
[0068]
In the first embodiment, the case where the bit width of the output signal is expanded to four times has been described. However, the output signal can be expanded to a desired multiple in accordance with the number of generated sampling clock signals.
[0069]
[Embodiment 2]
FIG. 4 is a functional block diagram functionally describing the IC test apparatus according to the second embodiment of the present invention.
[0070]
In the configuration shown in FIG. 4, the semiconductor test apparatus according to the second embodiment generates sampling clock signals A to E at the IC under
[0071]
In this case, the sampling clock signals A to D are generated based on the clock signal generated by the
[0072]
Therefore, according to the second embodiment of the present invention, the measurement terminal used for outputting the sampling clock signal in the general-purpose tester can be newly enabled, and the output signal increased by widening the bit width can be used. Can be simultaneously processed by a general-purpose tester.
[0073]
[Embodiment 3]
FIG. 5 is a functional block diagram functionally illustrating the IC test apparatus according to the third embodiment of the present invention.
[0074]
In the configuration shown in FIG. 5, the semiconductor test apparatus of the third embodiment generates sampling clock signals A to E with respect to the semiconductor device of the first embodiment by
[0075]
In this configuration, the basic clock signal generated by the general-
[0076]
Further, the
[0077]
Therefore, according to the third embodiment of the present invention, the measurement terminal used for outputting the sampling clock signal in the general-purpose tester can be newly enabled, and the output signal increased by widening the bit width can be used. Can be simultaneously processed by a general-purpose tester.
[0078]
Note that the above-described embodiment disclosed this time is illustrative in all aspects and is not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and includes all modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
[0079]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, by providing the wide-bit circuit on the performance board on which the IC to be measured is mounted, the bit width of the output signal of the IC to be measured is expanded and the operating frequency is reduced. Therefore, even a general-purpose tester having a low operating frequency can test a high-speed IC to be measured at an actual operating speed without lowering the operating frequency.
[0080]
Further, since the output signal having the expanded bit width is further synchronized with the single-phase sampling clock signal and input to the tester at the same timing, a plurality of determination timing signals are not required, and a settable determination timing signal is provided. The test can be performed even on a general-purpose tester having a limited number.
[0081]
Further, since the input load of the wide-bit circuit is smaller than the input load of the general-purpose tester, it is possible to prevent the operating frequency of the IC under test from lowering.
[0082]
Also, by generating the sampling clock signal in the IC to be measured and supplying it to the wide-bit circuit, the measuring terminal used for outputting the sampling clock signal in the general-purpose tester can be newly enabled, and The output signal increased by bit conversion can be simultaneously processed by the general-purpose tester.
[0083]
Also, by generating the sampling clock signal in the clock generation circuit installed on the performance board and supplying it to the wide-bit circuit, the measurement terminal used for sampling clock signal output in the general-purpose tester is newly enabled. And the general-purpose tester can simultaneously process output signals that have been increased due to wide bits.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of an IC test apparatus according to
FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration of a wide-bit circuit in the IC test apparatus according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an operation waveform diagram of an output signal in the IC test apparatus according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a functional block diagram functionally illustrating an IC test apparatus according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a functional block diagram functionally illustrating an IC test apparatus according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a functional block diagram functionally illustrating a conventional IC test apparatus.
FIG. 7 is a schematic block diagram illustrating an example of a configuration of a tester widely used in an IC test.
FIG. 8 is a circuit diagram illustrating a configuration of an example of a conventional IC test apparatus, in which a portion related to maintenance of an operation speed is extracted and the configuration thereof is described.
[Explanation of symbols]
Claims (5)
前記被測定半導体集積回路に前記汎用テスタで発生したテスト信号を入力するためのテスト信号入力手段と、
前記テスト信号に応答して前記被測定半導体集積回路から出力される出力信号のビット幅を拡張し、かつ同一タイミングで前記汎用テスタに入力するためのビット幅拡張手段とを備える、半導体集積回路試験装置。A semiconductor integrated circuit test apparatus for inspecting electrical characteristics of a semiconductor integrated circuit under test using a general-purpose tester,
Test signal input means for inputting a test signal generated by the general-purpose tester to the semiconductor integrated circuit to be measured,
A semiconductor integrated circuit test, comprising: a bit width extending means for extending a bit width of an output signal output from the semiconductor integrated circuit under test in response to the test signal, and inputting the same to the general-purpose tester at the same timing. apparatus.
前記m相のサンプリングクロック信号のうち第1相目のサンプリングクロック信号に対して、出力信号の周期内で位相の異なる単相のサンプリングクロック信号とを前記ビット幅拡張手段に供給するサンプリングクロック信号供給手段を備える、請求項1に記載の半導体集積回路試験装置。An m (m is a natural number of 2 or more) phase sampling clock signal obtained by stepwise delaying a basic clock signal of a predetermined phase by the period of the output signal;
Sampling clock signal supply for supplying a single-phase sampling clock signal having a different phase within the cycle of an output signal to the bit width extending means with respect to a first-phase sampling clock signal of the m-phase sampling clock signals. The semiconductor integrated circuit test device according to claim 1, further comprising a unit.
n(nは自然数)ビットのビット幅を有する前記出力信号を、前記m相のサンプリングクロック信号に同期して、ビット幅がnビットであり、かつ周期がm倍に拡張されたm個の信号に分配し、
前記ビット幅nビットからなるm個の信号を前記単相のサンプリングクロック信号に同期して、同一タイミングで前記汎用テスタに入力する、請求項1および2に記載の半導体集積回路試験装置。The bit width extending means,
The output signals having a bit width of n (n is a natural number) bits are synchronized with the m-phase sampling clock signal to generate m signals having a bit width of n bits and a cycle expanded to m times. Distributed to
3. The semiconductor integrated circuit test apparatus according to claim 1, wherein the m signals having the bit width of n bits are input to the general-purpose tester at the same timing in synchronization with the single-phase sampling clock signal.
前記汎用テスタあるいは前記被測定半導体集積回路で発生した前記サンプリングクロック信号を入力するためのサンプリングクロック信号入力手段を含む、請求項1および2に記載の半導体集積回路試験装置。The sampling clock signal supply means,
3. The semiconductor integrated circuit test apparatus according to claim 1, further comprising a sampling clock signal input unit for inputting the sampling clock signal generated by the general-purpose tester or the semiconductor integrated circuit to be measured.
前記汎用テスタで発生した前記基本クロック信号を入力するためのクロック信号入力手段と、
前記基本クロック信号に基づいて前記サンプリングクロック信号を生成するサンプリングクロック生成手段とを備える、請求項1および2に記載の半導体集積回路試験装置。The sampling clock signal supply means,
Clock signal input means for inputting the basic clock signal generated by the general-purpose tester,
3. The semiconductor integrated circuit test device according to claim 1, further comprising: a sampling clock generation unit configured to generate the sampling clock signal based on the basic clock signal. 4.
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